Quality control technique for structural elements from lightweight materials based on soft x-ray radiation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper describes a quality of non-destructive testing for the study of structural elements made of lightweight materials. The quality is based on the analysis of soft X-ray spectra. The test results for a pipe made of carbon fiber with an average wall thickness of 1 mm are presented. The possibility of constructing maps of the distribution of pipe wall thicknesses with an accuracy above 10 microns is shown.

About the authors

I. A Kishin

Belgorod State National Research University (NRU BelSU);Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences (FIAN)

Email: ivan.kishin@mail.ru
Belgorod, Russia

E. Y Kidanova

Belgorod State National Research University (NRU BelSU)

Email: 28kidanova28@gmail.com
Belgorod, Russia

A. S Kubankin

Belgorod State National Research University (NRU BelSU);Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences (FIAN)

Email: askubankin@gmail.com
Belgorod, Russia

V. S Sotnikova

Belgorod Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov (NRU BelSU)

Email: levultra@gmail.com
Belgorod, Russia

References

  1. Gholizadeh S. A review of non-destructive testing methods of composite materials // Procedia Structural Integrity. 2016. V. 1. P. 50-57.
  2. Jian Chen, Zhenyang Yu, Haoran Jin. Nondestructive testing and evaluation techniques of defects in fiber-reinforced polymer composites: A review // Sec. Polymeric and Composite Materials. 2022. V. 9.
  3. Нагинаев К.Е., Савельев В.Н. Акустико-эмиссионный контроль трубопроводной модели при циклическом и статическом нагружении // Известия вузов. Машиностроение. 2007. № 6. С. 54-57.
  4. Данилов В.Н., Ушаков В.М., Рымкевич А.И. Исследование возможностей оценки состояния структуры металла трубопроводов, находившихся в эксплуатации, ультразвуковым методом // Дефектоскопия. 2021. № 8. С. 3-13.
  5. Князюк Л.В., Круглова Е.В. Определение размеров дефектов сварных соединений по сканированным рентгеновским снимкам // Дефектоскопия. 2004. С. 71-75.
  6. Fernandes H., Hai Zhang, Figueiredo A., Ibarra-Castanedo C., Gilmar Guimarares, Maldague X. Carbon fiber composite inspection and defect characterization using active infrared thermography: numerical simulations and experimental results // Applied Optics. 2016. V. 55. No. 34.
  7. Вартанов А.З., Набатов В.В. Термографический контроль для строительства (обзорная статья) // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011. № 9. С. 192-200.
  8. Гулинин Д.А., Битаева М.В., Гундорова И.Г., Еговцева В.А. Особенности проведения гидравлических испытаний трубопроводов в условиях отрицательных температур окружающей среды // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2021. № 5-6. С. 54-59.
  9. Benedet E., Fantin V., Willeman P., Junior A., Schmitz C., Cibra d'Almeida F., Soares S., Lana D., Perrut V. The use of Shearography technique to evaluate polymeric composite repairs - case study // Revista Materia. 2017. V. 22. No. 2.
  10. Тарасов С.Ю., Рубцов В.Е., Колубаев Е.А., Гнюсов С.Ф., Кудинов Ю.А. Рентгеноскопия дефектов типа стыковой линии в сварном шве, полученном методом сварки трением с перемешиванием // Дефектоскопия. 2015. № 9. С. 61-69.
  11. Потрахов Н.Н., Жамова К.К., Бессонов В.Б., Грязнов А.Ю., Ободовский А.В. Технология оперативного рентгеновского контроля изделий из полимерных композиционных материалов // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2015. № 43. С. 97-115.
  12. Елизаров С.В., Терентьев Д.А., Медведев К.А., Иванов В.И., Халимов А.Г., Бардаков В.В. Акустико-эмиссионная диагностика стеклопластиковых труб и фитингов // Контроль. Диагностика. 2021. Т. 24. № 1. С. 12-25.
  13. Шлеенков А.С., Новгородов Д.В., Коновальчук В.О. Исследование дефектов продольного сварного шва трубы // Физика. Технологии. Инновации: сборник статей VIII Международной молодежной научной конференции. 2021. C. 307-314.
  14. Henke B., Gullikson E., Davis J. X-ray interactions: Photoabsorption, scattering, transmission, and reflection at E = 50-30; 000 eV, Z = 1-92 // Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1993. V. 54. Iss. 2. P. 181-342.
  15. Кищин И.А., Кубанкин А.С., Кубанкина А.А., Нажмудинов Р.М., Дроник В.И., Козаченко А.О. Патент № 2022613325. Программа управления установкой для диагностики толщины пластиковых и углеродных труб. № 2022612782. Заявл. 02.03.2022. Опубл. 14.03.2022. 1 с.
  16. Amptek, OEM Solutions for XRF Systems. URL: http s://www.amptek.com/products/x-ray-detectors/oem-xrf-solutions/oem-solutions-for-xrf-systems (дата обращения: 13.06.2023).
  17. Алексеев В.И., Астапенко В.А., Елисеев А.Н., Иррибарра Э.Ф., Карпов В.А., Кищин И.А., Кротов Ю.А., Кубанкин А.С., Нажмудинов Р.М., Аль-Омари М., Сахно С.В. Исследование механизмов генерации рентгеновского излучения при взаимодействии релятивистских электронов с веществом на установке "Рентген 1" // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2017. № 7. C. 13-18.
  18. Nazhmudinov R.M., Shchagin A.V., Kishin I.A., Kubankin A.S., Trofymenko S.V., Potylitsyn A.P., Gogolev A.S., Filatov N.A., Kube G., Potylitsina-Kube N.A., Stanitzki M., Novokshonov A. K-shell ionization cross section of Ti and Cu atoms by 1 and 2 GeV electrons // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. 2021. V. 54. No. 4. P. 045201.
  19. Oxford Instruments. Jupiter 5000 Series Radiation Shielded X-ray Tube. URL: https://xray.oxinst.com/x-ray-tube-products/x-ray-tube-assembly-radiation-shielded/jupiter-5000-series (дата обращения: 13.06.2023).
  20. Кищин И.А., Кубанкин А.С., Кубанкина А.А., Фирсов Д.Г. НОУ-ХАУ № 426. Способ контроля качества конструкционных материалов, изготовленных из легких элементов. Заявл. 02.06.2022. Опубл. 29.06.2022. 1 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences